麻省Cell：生酮饮食促进干细胞再生，优化肠道健康……

近几年，关于生酮饮食的研究越来越多。

最初，生酮饮食被用来治疗癫痫。（治疗癫痫，老年痴呆，抑郁，Cell最新研究，揭开神奇饮食法的面纱……）

2021年6月，哈佛的研究团队在Molecular Cell分子细胞期刊上发表了一项研究，称生酮饮食能通过激活活化蛋白激酶AMPK，降低细胞程序死亡-配体PD-L1蛋白（与免疫系统的抑制有关）的水平。

并增强免疫疗法的抗癌功效。（相关阅读：哈佛重磅：生酮饮食可增强免疫治疗效果……）

2017年9月，Cell期刊上连续发表了两个研究，发现生酮饮食可以提高记忆力，延长寿命。（相关阅读：Cell最新研究：多吃脂肪，能降低死亡风险，活得更长？）

不久之前，生酮饮食被首次纳入国家级别的指南。（相关阅读→喜大普奔，低碳生酮饮食首次纳入国家指南….）

图源www.reactiongifs.us

今天给大家分享一个研究，美国麻省理工学院的研究人员发现，生酮饮食有助于肠道维持大量成体干细胞，保持肠道内壁健康。

赶快一起来看看吧

Cell: 酮体激活Notch通路，调节干细胞

Cell上的一项研究，麻省理工学院Massachusetts Institute of Technology的生物学家发现了生酮饮食的一种效果：

高水平的酮体（ketone body），有助于肠道维持大量的成体干细胞，保持肠道内壁健康。①

另外，研究人员还发现，即使在没有高脂饮食的情况下，肠道干细胞也会产生异常高水平的酮体。

→酮体分子，提高干细胞再生新肠道组织的能力

研究人员发现，这些酮体激活了一种信号通路Notch（一种高度保守 的细胞信号系统，对于细胞间通讯很重要），该通路有助于调节干细胞分化。

图源pinterest.com

另外，在一项对小鼠的研究中，研究人员发现，与常规饮食的小鼠干细胞相比，生酮饮食，可以促进小鼠肠道干细胞的再生，使其能更好地恢复肠道内壁损伤。

接下来，在这项研究中，研究小组想要研究新陈代谢在肠道干细胞功能中的可能作用。

通过分析基因表达数据，研究人员Cheng 发现，与其他类型的细胞相比，肠道干细胞中的几种参与酮体产生的酶更为丰富。

图源giphy.com

当摄入高脂饮食时，细胞会使用这些酶将脂肪分解成酮体。然而，由于这些酶在肠道干细胞中非常活跃，即使在正常饮食的情况下，这些细胞也具有异常高的酮体水平。

另外，研究人员发现，这些酮体，刺激了 Notch 信号通路，该信号通路对调节干细胞功能（例如再生受损组织）非常重要。

→酮体加强Notch通路

从机制上讲，βOHB （β羟基丁酸）通过抑制 HDAC（组蛋白脱乙酰酶） 来加强 Notch 信号传导，从而指导 ISC肠道干细胞自我更新。②

图源giphy.com

成体干细胞通过分化成构成生物体的许多不同细胞，可以起到几个关键的生理作用（特别是在肠道中。）

在哺乳动物肠道中， Lgr5+ 肠道干细胞 (ISC) 的干细胞的活跃循环依赖于对内在机制的精确控制，例如 Notch 通路、Wnt 通路和 Bmp 发育信号通路等等。

在这项研究中，研究人员希望通过让小鼠接受生酮饮食，进一步探索高能代谢物在 Lgr5+ ISC 的执行控制中的作用。

研究结果表明，与食用常规饮食的对照小鼠相比，生酮饮食可以促进小鼠肠道干细胞 ISC 的再生。

图源http://www.jkcfbn.com/

→干细胞利用酮体维持、生长

在目前的研究中，研究人员分析了基因表达数据，以探索新陈代谢在维持肠道干细胞功能方面可能发挥的作用。

研究人员发现，参与酮体生成的某些酶在肠道干细胞中比在其他细胞类型中更丰富。

并且，当食用富含脂肪的食物时，这些酶会将脂肪分解成酮体，在没有碳水化合物的情况下，酮体可以用作替代燃料。

这些酶在肠道干细胞中特别活跃，即使遵循常规饮食，它们也具有非常高水平的酮体。

随后，研究人员发现，酮类诱导了 Notch 信号通路，而Notch 信号通路，恰恰是干细胞功能的关键调节剂，包括再生受损的组织。

图源miyanlife.com

与喂食常规饮食的小鼠相比，喂食生酮饮食的小鼠，这种效果得到了增强，并且这些动物更能产生新的肠道组织。

而当给小鼠喂食高糖饮食时，会出现相反的效果，小鼠体内酮体的产生和干细胞功能都会下降。

→高糖饮食，抑制肠道干细胞功能

接下来，为了分析葡萄糖补充饮食如何改变小鼠 ISC肠道干细胞功能，研究人员分别给小鼠喂食了葡萄糖补充饮用水（饮用水中含 13% 葡萄糖）4 周，其中每只小鼠每天摄入大约 2.68±0.5ml 的葡萄糖溶液。

图源http://www.bioanalytic.de/

结果，研究人员发现，该方案显着降低了小鼠小肠隐窝底部的 HMGCS2（一种线粒体酶，可通过在乙酰乙酰辅酶A上添加第三个乙酰基来催化生酮作用的第二个限速反应） 表达，并降低小肠隐窝 βOHB β羟基丁酸水平 。

这证实了， NOTCH 活性与 βOHB 浓度相关。

关键的瘦龙说

从高碳水到低碳水饮食，会有不适期，或者副作用。

但是，少吃主食，少吃糖的生酮饮食，各种好处一直在被证实。

相信，在不久的将来，生酮饮食的应用也会越来越广泛，让我们一起拭目以待吧。

公众号回复生酮饮食，获取更多的科普文章。